JP4416540B2

JP4416540B2 - 収差測定方法

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Description

本発明は、一般には、収差測定方法に係り、特に、マスク上のパターンを感光性の基板に転写する投影光学系等の波面収差を測定する収差測定方法に関する。かかる投影光学系は、例えば、半導体ウェハ等の単結晶基板、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）用のガラス基板などの被処理体を露光する際のリソグラフィー工程で使用される。

フォトリソグラフィー（焼き付け）技術を用いて半導体メモリや論理回路などの微細な半導体デバイスを製造する際に、レチクル又はマスク（本出願ではこれらの用語を交換可能に使用する）に描画された回路パターンを投影光学系によってウェハ等に投影して回路パターンを転写する投影露光装置が従来から使用されている。

投影露光装置では、レチクル上のパターンを所定の倍率（縮小率）で正確にウェハ上に転写することが要求されており、かかる要求に応えるためには、収差を極限に抑えて結像性能に優れた投影光学系を用いることが重要である。特に近年、半導体デバイスの急速な微細化により、通常の結像性能を超えるパターンを転写する場合が多くなってきており、転写パターンは、光学系の収差に対して敏感になってきている。一方で、投影光学系は露光面積を拡大し、開口数（ＮＡ）を大きくすることが求められており、収差補正を一層困難にしている。良好な収差補正を行うためには、高精度な波面収差の測定が必要である。

光学系の波面収差を高精度に測定する装置としては、フィゾー型やトワイマングリーン型の干渉計を応用したものが従来から使用されている（特許文献１，２）。

以下、図７乃至図９を参照して、フィゾー型の干渉計を用いて投影露光装置の投影光学系に搭載される投影レンズを被検レンズとして波面収差の測定原理について説明する。ここで、図７は、従来の収差測定装置１０００を示す概略構成図である。

光源１１００からの光は、干渉計ユニット１２００に導光され、ハーフミラー１２１０を透過してコリメータレンズ１２２０で平行光とされ、ＴＳレンズ１３００、被検レンズ１４００を通ってＲＳミラー１５００で反射される。ＲＳミラー１５００で反射した光は、被検レンズ１４００、ＴＳレンズ１３００と逆方向に進み、ハーフミラー１２１０で反射して結像レンズ１２３０によりＣＣＤカメラ１２４０上に被検光として入射する。

一方、ＴＳレンズ１３００の最終面（即ち、フィゾー面）で反射した光も、ハーフミラー１２１０で反射され、結像レンズ１２３０によりＣＣＤカメラ１２４０上に参照光として入射する。これらの２光束（即ち、被検光及び参照光）の干渉によりＣＣＤカメラ１２４０上で干渉縞が検出される。かかる干渉縞をもとに、波面収差を計算によって求めることができる。また、ＴＳレンズ１３００及びＲＳミラー１５００は、光軸方向にスキャンされ、所謂、フリンジスキャン法によって波面収差を連続で測定可能となっている。なお、図７において、符号を付していない部材については後述の実施形態で説明するので、ここでは説明を省略する。

ここで、被検レンズ１４００の開口数を決定する開口絞り１４１０は、ＣＣＤカメラ１２４０と光学的に共役な関係となるように配置されている。かかる配置に関して、図８を用いて詳細に説明する。図８は、図７に示す開口絞り１４１０とＣＣＤカメラ１２４０との配置関係を示す概略ブロック図である。

被検レンズ１４００の開口絞り１４１０は、図８（ａ）に示すように、被検レンズ１４００の後段光学系（開口絞り１４１０より像面側のレンズ系）１６００及びＴＳレンズ１３００によって、ＴＳレンズ１３００の前段焦点面ＦＰ（干渉計ユニット１２００側）に共役となっている。更に、ＴＳレンズ１３００の前段焦点面ＦＰは、干渉光学系（干渉計ユニット１２００を構成するコリメータレンズ１２２０及び結像レンズ１２３０）１７００によって、ＣＣＤカメラ１２４０の検出面１２４０ａに共役となっている。正確には、ＴＳレンズ１３００を軸上の測定位置に配置し、開口絞り１４１０と検出面１２４０ａが光学的に共役な関係となるように検出面１２４０ａの位置を組み立て調整段階で調整している。

この結果、被検レンズ１４００の開口絞り１４１０の径は、被検レンズ１４００の有効開口数と一致しているが、開口絞り１４１０のエッジからの回折光は検出面１２４０ａ上に結像するために、干渉縞から検出される波面収差には影響を及ぼさない。
特開平２０００−２７７４１１号公報特開平２０００−２７７４１２号公報

しかしながら、ＴＳレンズ１３００が軸外の測定位置に移動した場合には、図８（ｂ）に示すように、被検レンズ１４００の開口絞り１４１０とＣＣＤカメラ１２４０の検出面１２４０ａとの光学的な共役の関係が崩れる。これは、ＴＳレンズ１３００が移動することによって干渉光学系１７００が被検レンズ１４００に対して相対的に動き、ＴＳレンズ１３００と干渉光学系１７００との距離がΔＬ（ＴＳレンズ１３００の移動量）だけ変化するためである。

このように、被検レンズ１４００の開口絞り１４１０とＣＣＤカメラ１２４０の検出面１２４０ａとの光学的な共役の関係が崩れると、回折光が検出面１２４０ａ上で広がりをもち、図９に示すように、被検レンズ１４００の有効開口数ＮＡ０（即ち、瞳）の周辺において、開口絞り１４１０からの回折光の影響によって測定した波面収差に急激な位相変化が生じて大きな測定誤差となる。ここで、図９は、従来の収差測定装置１０００における被検レンズ１４００の瞳周辺の波面収差を示す概略模式図である。

特に、図７に示した収差測定装置１０００のような物体面側から測定用の光を入射させる場合は、ＴＳレンズ１３００の軸上と軸外間の移動量が、像面側から測定用の光を入射させる場合に比べて大きくなるため（例えば、５倍の投影レンズの場合は、ΔＬが２５倍の移動量となる）、回折光の広がりによる瞳周辺の波面収差の誤差が大きくなる。

一方、測定像高に対応して、ＣＣＤカメラ１２４０又は結像レンズ１２３０を光軸方向に移動させ、常に開口絞り１４１０と検出面１２４０ａとの光学的な共役の関係を保つようにすることも可能である。しかし、ＣＣＤカメラ１２４０又は結像レンズ１２３０の移動時の偏芯によって、ＣＣＤカメラ１２４０上で干渉縞が移動するため、波面収差の計算領域において中心座標の像高ごとに補正を行う必要が生じるなどして望ましくない。

本発明は、被検レンズの有効開口数の全面に亘って、高精度な波面収差の測定が可能な収差測定方法を提供することを例示的目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の収差測定方法は、集光光学系により集光した光束を被検光学系に入射させ、被検光学系を介した光束を被検光学系の光射出側の集光点に曲率中心を設定した反射光学系により反射して再度被検光学系に入射させ、再度被検光学系を介した光束を利用して被検光学系の波面収差を干渉縞として検出する収差測定方法である。そして、特に、被検光学系の開口数を、その被検光学系を実際に使用する際の最大開口数（例えば、被検光学系が露光装置用の投影光学系の場合には実露光時の最大開口数）よりも大きな開口数に設定するステップと、設定された開口数において被検光学系の波面収差を測定するステップとを有することを特徴としている。

本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。

本発明によれば、被検レンズの有効開口数の全面に亘って、高精度な波面収差の測定が可能な収差測定方法を提供することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の一側面としての収差測定装置１００及び露光装置２００について説明する。なお、各図において同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。ここで、図１は、本発明の一側面としての収差測定装置１００の例示的一形態を示す概略構成図である。

収差測定装置１００は、被検レンズ４００の使用波長に近い発振波長を有する可干渉性のよい光束（例えば、レーザー光）を光源１１０として、フィゾー型の干渉計を構成し、例えば、露光装置の投影光学系などの被検レンズ４００の波面収差を測定する。以下、本実施形態では、被検レンズ４００を投影光学系として説明する。

収差測定装置１００は、図１に示すように、光源１１０と、干渉計ユニット１２０と、引き回し光学系１３０と、ＴＳ−ＸＹＺステージ１４０と、ＴＳレンズ１５０と、ＲＳ−ＸＹＺステージ１６０と、開口数変更手段１７０と、主制御装置１８０とを有する。

収差測定装置１００は、被検光と参照光を重ね合わせることによって干渉縞を形成し、被検レンズ４００の波面収差を測定する。まず、被検光について説明する。図１を参照するに、光源１１０からの光束は、干渉計ユニット１２０に導光される。干渉計ユニット１２０の内部においては、集光レンズ１２１により空間フィルター１２２上に、光束が集められる。ここで、空間フィルター１２２の径は、コリメータレンズ１２４の開口数（ＮＡ）によって決まるエアリーディスク径の１／２程度に設定されている。これにより、空間フィルター１２２からの射出光は理想球面波となり、ハーフミラー１２３を透過後、コリメータレンズ１２４により平行光に変換されて、干渉計ユニット１２０から射出される。その後、引き回し光学系１３０により、被検レンズ４００の物体面（露光装置に載置した際のレチクル面に相当）の上部へと導かれ、ＴＳ−ＸＹＺステージ１４０（ＴＳ−ＸＹＺステージ１４０は、Ｘステージ１４２、Ｙステージ１４４、Ｚステージ１４６を含む）上へと入射する。

ＴＳ−ＸＹＺステージ１４０に入射した平行光は、ステージ定盤ＳＢに固定配置されたミラーＭ１によりＹ方向に反射され、Ｙステージ１４４上に配置されたＹ方向に移動可能なミラーＭ２によりＸ方向に反射され、Ｘステージ１４２上に配置されたＸ方向に移動可能なミラーＭ３によりＺ方向に反射される。更に、Ｚステージ１４６上に配置されたＴＳレンズ１５０により、被検レンズ４００の物体面上へと集光され、被検レンズ４００を透過後に、像面（露光装置に載置した際のウェハ面に相当）上に集光して再結像される。

その後、再結像された光は、ＲＳ−ＸＹＺステージ１６０（ＲＳ−ＸＹＺステージ１６０は、Ｘステージ１６２、Ｙステージ１６４、Ｚステージ１６６を含む）上に配置されたＲＳミラー１６８により反射され、被検レンズ４００、ＴＳレンズ１５０、ミラーＭ３、ミラーＭ２、ミラーＭ１、引き回し光学系１３０をほぼ同一光路で逆行し、再び、干渉計ユニット１２０へと逆入射する。これから分かるようにＲＳミラー１６８の曲率中心は、被検レンズ４００の像面上（集光点）に存在する。

干渉計ユニット１２０へ入射した後の光は、コリメータレンズ１２４を透過、ハーフミラー１２３で反射され、空間フィルター１２５上に集光される。ここで、空間フィルター１２５は、迷光及び急傾斜波面を遮断するためのものである。空間フィルター１２５を通過した後の光は、結像レンズ１２６によりＣＣＤカメラ１２７上にほぼ平行光束として入射する。

一方、参照光については、ＴＳレンズ１５０において、ＴＳレンズ１５０へ往路で入射した光束の一部を反射させる。詳細には、ＴＳレンズ１５０の最終面であるフィゾー面からの表面反射光を得て、かかる反射光を、ミラーＭ３、ミラーＭ２、ミラーＭ１、引き回し光学系１３０、コリメータレンズ１２４、ハーフミラー１２３、空間フィルター１２５、結像レンズ１２６の光路で逆行させ、参照光としてＣＣＤカメラ１２７へと入射させている。即ち、ＣＣＤカメラ１２７は、被検光と参照光との重ね合わせにより形成された干渉縞を検出する。

ここで、ＴＳ−ＸＹＺステージ１４０（Ｘステージ１４２、Ｙステージ１４４、Ｚステージ１４６）及びＲＳ−ＸＹＺステージ１６０（Ｘステージ１６２、Ｙステージ１６４、Ｚステージ１６６）は、後述する開口数変更手段１７０の制御部１７４の制御によって、ＴＳ−ＸＹＺステージ駆動部１４０ａ及びＲＳ−ＸＹＺ駆動ステージ１６０ａを介して、被検レンズ４００の任意の像点（任意の物点）における波面収差を連続で測定可能となっている。

本実施形態の収差測定装置１００では、上述したように、ＴＳレンズ１５０によって被検レンズ４００の物体側（レチクルが載置される側）に集光した光を最初に被検レンズ４００に入射させているが、像側（ウエハが載置される側）から最初に光を入射させても良い。この場合、ＴＳレンズ１５０による光の集光点は被検レンズ４００の像面上に設定し、ＲＳミラー１６８の曲率中心は被検レンズ４００の物体面上に設定することになる。

ここで、開口数変更手段１７０について説明する。開口数変更手段１７０は、被検レンズ４００に設けられた開口絞り４１０を駆動する駆動部１７２と、駆動部１７２を制御する制御部１７４とを有し、光が開口絞り４１０を通過することで生じる回折光によって、ＣＣＤカメラ１２７が検出する干渉縞が受ける位相変化の影響を低減するように、開口絞り４１０の絞り径を変えて被検レンズ４００の開口数を変更する。なお、本実施形態では、制御部１７４は、ＴＳ−ＸＹＺステージ駆動部１４０ａ及びＲＳ−ＸＹＺ駆動ステージ１６０ａも制御するように構成されているが、それぞれを独立に制御する制御部を設けてもよい。

開口数変更手段１７０は、被検レンズ４００の開口数を可変とし、最軸外測定位置においても波面収差測定値に回折光が影響しないように、最大絞り径を実使用時の最大有効開口数ＮＡ_０より十分大きな所定の開口数ＮＡ_１に設定可能としている。開口数変更手段１７０により、測定前に、被検レンズ４００の開口絞り４１０を実使用時の最大有効開口数より更に大きく拡大し、その状態で、波面収差の測定を行う。ここで、「実使用時の最大有効開口数」とは、この被検レンズ４００を実際の目的に沿って使用するときに結像性能が保証された範囲での最大開口数のことである。例えば、被検レンズ４００が半導体デバイス等製造用の露光装置の投影光学系である場合には、この露光装置が実際に投影露光を行う際（実露光時）の使用可能な最大開口数を指す。

なお、開口絞り４１０が実使用時の有効開口数ＮＡ_０を越えた最大径に可変できるように、被検レンズ４００を構成する各レンズの有効径も確保している。また、主制御装置１８０により、駆動部１７２及び制御部１７４を介して、開口絞り４１０の径を測定前に必要に応じて変更可能な構成となっている。なお、開口絞り４１０の径は、測定前にオペレーターが手動で駆動部１７２を操作して変更してもよい。

以下、測定の流れについて説明する。まず、被検レンズ４００の開口数が実使用時の最大有効開口数ＮＡ_０よりも大きくなるよう、開口数変更手段１７０によって開口絞り４１０の開口径を変更する。次いで、軸上及び軸外の複数の測定点において、波面収差を順次測定する。ＴＳレンズ１５０及びＲＳミラー１６８が軸外の測定位置に移動した場合、被検レンズ４００の開口絞り４１０とＣＣＤカメラ１２７の被検面との光学的な共役な関係が崩れるが、測定前に開口数を最大有効開口数ＮＡ_０よりも大きくしているため、開口絞り４１０での回折光の影響なく、全測定位置において高精度な波面収差の測定が可能となる。以下、その理由を詳細に説明する。

図２は、被検レンズ４００の開口絞り４１０のエッジ位置を１．０とした場合のエッジ近傍での回折の影響による被検光の位相変化を示すグラフである。ＴＳレンズ１５０の移動量８０ｍｍを想定し、デフォーカス量が８０ｍｍにおけるフレネル回折像を計算した結果である。また、瞳上でのＣＣＤカメラ１２７の画素サイズが瞳径の０．５％とし、ＣＣＤカメラ１２７の画素内においては、回折像の平均化を行った結果である。

図２を参照するに、ＴＳレンズ１５０の移動量ΔＬが８０ｍｍ（Ｘ方向及びＹ方向の移動量の和）の場合、エッジから０．５％までは、位相変化が発生するが、その内側においては、位相変化は発生していないことがわかる。被検レンズ４００の最大有効開口数ＮＡ_０に対して、波面収差測定時の開口数ＮＡ_１を０．５％大きく確保することを考慮し、最大有効開口数ＮＡ_０と開口数ＮＡ_１が以下の数式１で示す関係式を満足するように、制御部１７４が駆動部１７２を制御すればよい。

ＮＡ_０／ＮＡ_１＜０．９９５
被検レンズ４００の開口数が数式１を満足した状態で、波面収差の測定を軸上及び軸外の任意の点について行うことで、高精度な波面収差の測定が行える。ここで、図３を使って、開口数ＮＡ_１の状態において回折光が波面収差の測定に対して与える影響について説明する。図３は、円形瞳の一断面における波面収差を示す図である。横軸が瞳中心を通る一断面の瞳座標、縦軸は波面収差の値を示す。図３に示すように、位相変化は、被検レンズ４００の開口数ＮＡ_０乃至ＮＡ_１の範囲（図３中の波面収差の変化している範囲）のみとなり、被検レンズ４００の有効開口数の内部には発生しない。この結果、被検レンズ４００の有効開口数内部の瞳全面において、高精度な波面収差の測定が可能となる。ここで、図３は、収差測定装置１００における被検レンズ４００の瞳周辺の波面収差を示す概略模式図である。

以下、図４を参照して、本発明の一側面である露光措置２００について説明する。図４は、本発明の一側面である露光装置２００の例示的一形態を示す概略構成図である。露光装置２００は、収差測定装置１００を露光装置に適用したものである。露光装置２００は、例えば、ステップ・アンド・スキャン方式やステップ・アンド・リピート方式でマスク２２０に形成された回路パターンをウェハ２２４に露光する投影露光装置である。かかる露光装置は、サブミクロンやクオーターミクロン以下のリソグラフィー工程に好適であり、以下、本実施形態ではステップ・アンド・スキャン方式の露光装置（「スキャナー」とも呼ばれる）を例に説明する。ここで、「ステップ・アンド・スキャン方式」とは、マスクに対してウェハを連続的にスキャン（走査）してマスクパターンをウェハに露光すると共に、１ショットの露光終了後ウェハをステップ移動して、次の露光領域に移動する露光方法である。「ステップ・アンド・リピート方式」は、ウェハの一括露光ごとにウェハをステップ移動して次の露光領域に移動する露光方法である。

露光装置２００の基本的な構成は、先願である公開特許公報２０００年２７７４１２号と同様である。図４を参照するに、光源２１０から射出されたレーザー光は、ビーム整形光学系２１２により光軸に対して対称なビーム形状に変換され、光路切り替えミラー２１４に導光される。光路切り替えミラー２１４は、通常の露光時は光路外に配置される。

ビーム整形光学系２１２を射出した光束は、インコヒーレント化光学系２１６へ入射し、可干渉性を低下させた後に照明光学系２１８を透過し、マスク（又はマスク面）２２０を照明する。マスク２２０を通過してマスクパターンを反映する光は、投影光学系２２２によってウェハ２２４が配置されるウェハ面位置２２４ａに結像される。なお、図４においては、露光時を示していないため、ウェハ２２４はウェハ面位置２２４ａに位置していないが、露光時には、ウェハステージ２２６によってウェハ面位置２２４ａに移動される。

一方、投影光学系２２２の波面収差を測定する場合には、光路切り替えミラー２１４が光路中に配置される。また、開口数変更手段１７０の制御部１７４により、駆動部１７２を介して、投影光学系２２２の開口数を可変とする開口絞り２２２ａの開口径を駆動し、投影光学系２２２の開口数を通常の露光時（実露光時）の最大開口数ＮＡ_０よりも大きな開口数ＮＡ_１に変更する。なお、制御部１７４は、投影光学系の開口数ＮＡ_０と開口数ＮＡ_１が数式１の関係を満足するように駆動部１７２を制御する。かかる状態で、ビーム整形光学系２１２からの光束は、光路切り替えミラー２１４により反射され、引き回し光学系２３０へと導かれ、マスク２２０の近傍に配置された干渉計ユニット１２０付近へと導光される。引き回し光学系２３０から射出した光束は、集光レンズ２３２により一点に集められる。ここで、集光レンズ２３２の焦点近傍にはピンホール２３４が配置されている。

ピンホール２３４を通過した光束は、コリメータレンズ２３６により平行光に変換される。ピンホール２３４の径は、コリメータレンズ２３６の開口数（ＮＡ）によって決まるエアリーディスク径と同程度に設定されている。この結果、ピンホール２３４から射出した光束は、ほぼ理想的な球面波となっている。コリメータレンズ２３６からの平行光は、ハーフミラー２３８により反射され、ミラーＭ４を介して、ＴＳ−ＸＹＺステージ１４０に配置されたＴＳレンズ１５０へと入射する。ＴＳレンズ１５０に入射した光束は、上述したように、被検光と参照光に分割され、干渉計ユニット１２０にて干渉縞を形成する。かかる干渉縞によって投影光学系２２２の波面収差を高精度に求めることができる。

投影光学系２２２の波面収差を測定した後に、開口数変更手段１７０により開口絞り２２２ａを駆動し、投影光学系２２２を通常露光時の開口数に戻し、光路切り替えミラー２１４を照明光学系２１８側に切り替え、露光を行う。ただし、より高精度な光学性能を投影光学系２２２に要求される場合には、波面収差の測定後、かかる測定量に基づき、例えば、構成する投影レンズのレンズ間隔及び位置を調整して、波面収差の補正を行う補正手段２５０を構成してもよい。

次に、図５及び図６を参照して、露光装置２００を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。図５は、デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。ここでは、半導体チップの製造を例に説明する。ステップ１（回路設計）では、デバイスの回路設計を行う。ステップ２（マスク製作）では、設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。ステップ３（ウェハ製造）では、シリコンなどの材料を用いてウェハを製造する。ステップ４（ウェハプロセス）は前工程と呼ばれ、マスクとウェハを用いてリソグラフィー技術によってウェハ上に実際の回路を形成する。ステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によって作成されたウェハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ６（検査）では、ステップ５で作成された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テストなどの検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷（ステップ７）される。

図６は、ステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。ステップ１１（酸化）では、ウェハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）では、ウェハの表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）では、ウェハ上に電極を蒸着などによって形成する。ステップ１４（イオン打ち込み）では、ウェハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）では、ウェハに感光剤を塗布する。ステップ１６（露光）では、露光装置２００によってマスクの回路パターンをウェハに露光する。ステップ１７（現像）では、露光したウェハを現像する。ステップ１８（エッチング）では、現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）では、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによってウェハ上に多重に回路パターンが形成される。本実施形態のデバイス製造方法によれば、従来よりも高品位のデバイスを製造することができる。このように、露光装置２００を使用するデバイス製造方法、並びに結果物としてのデバイスも本発明の一側面を構成する。

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、本実施形態では、被検レンズの物体面側から光を入射させているが、像面側から入射させてもよい。

本発明の一側面としての収差測定装置１００の例示的一形態を示す概略構成図である。被検レンズの開口絞りのエッジ位置を１．０とした場合のエッジ近傍での回折の影響による被検光の位相変化を示すグラフである。図１に示す収差測定装置における被検レンズの瞳周辺の波面収差を示す概略模式図である。本発明の一側面である露光装置の例示的一形態を示す概略構成図である。デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。図５に示すステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。従来の収差測定装置を示す概略構成図である。図７に示す開口絞りとＣＣＤカメラとの配置関係を示す概略ブロック図である。従来の収差測定装置における被検レンズの瞳周辺の波面収差を示す概略模式図である。

符号の説明

１００収差測定装置
１１０光源
１２０干渉計ユニット
１２１集光レンズ
１２２空間フィルター
１２３ハーフミラー
１２４コリメータレンズ
１２５空間フィルター
１２６結像レンズ
１２７ＣＣＤカメラ
１３０引き回し光学系
１４０ＴＳ−ＸＹＺステージ
１５０ＴＳレンズ
１６０ＲＳ−ＸＹＺステージ
１６８ＲＳミラー
１７０開口数変更手段
１７２駆動部
１７４制御部
１８０主制御装置
２００露光装置
２１０光源
２１２ビーム整形光学系
２１４光路切り替えミラー
２１６インコヒーレント化光学系
２１８照明光学系
２２０マスク
２２２投影光学系
２２２ａ開口絞り
２２４ウェハ
２２６ウェハステージ
２３０引き回し光学系
２３２集光レンズ
２３４ピンホール
２３６コリメータレンズ
２３８ハーフミラー
２５０補正手段
４００被検レンズ
４１０開口絞り

Claims

集光光学系により集光した光束を被検光学系に入射させ、前記被検光学系を介した光束を前記被検光学系の光射出側の集光点に曲率中心を設定した反射光学系により反射して再度前記被検光学系に入射させ、再度前記被検光学系を介した光束を利用して前記被検光学系の波面収差を干渉縞として検出する収差測定方法であって、
前記被検光学系の開口数を、前記被検光学系を実際に使用する際の最大開口数よりも大きな開口数に設定するステップと、
その設定された開口数において前記被検光学系の波面収差を測定するステップとを有することを特徴とする収差測定方法。
前記被検光学系を実際に使用する際の最大開口数をＮＡ_０、前記設定された開口数をＮＡ_１とするとき、
ＮＡ_０／ＮＡ_１＜０．９９５
なる条件を満足することを特徴とする請求項１記載の収差測定方法。
開口数が可変の投影光学系を有し、該投影光学系によりレチクルに形成されたパターンをウェハ上に投影する露光装置であって、
前記投影光学系の光入射側に配置された集光光学系と、前記投影光学系の光射出側に配置された反射光学系と、前記投影光学系の波面収差を干渉縞として検出する検出光学系とを備える収差測定系を有し、該収差測定系は、前記集光光学系により集光した光束を前記投影光学系に入射させ、前記投影光学系を介した光束を前記投影光学系の光射出側の集光点に曲率中心を設定した前記反射光学系により反射して再度前記投影光学系に入射させ、再度前記投影光学系を介した光束を利用して、干渉縞を形成すると共に、前記投影光学系の開口数を実露光時の最大開口数よりも大きな開口数に設定し、その設定された開口数において前記投影光学系の波面収差を測定することを特徴とする露光装置。
前記収差測定系が測定した前記波面収差に基づいて、前記投影光学系の波面収差を補正する補正手段を有することを特徴とする請求項３記載の露光装置。
ウエハにレジストを塗布するステップと、請求項３に記載の露光装置を用いてレジストが塗布されたウエハを露光するステップと、露光された前記レジストを現像するステップとを有することを特徴とするデバイス製造方法。